LS-DYNA模拟爆炸冲击波-破片群在钢制容器内爆炸作用分析

使用LS-DYNA软件可以有效模拟爆炸、冲击等问题，该文针对爆炸冲击波-破片群在钢制容器内爆炸的作用过程进行了模拟分析。

1. 数值模型建立

图1. 1/4模型图

建立如图所示的模型，其中装药采用60g炸药；破片群以105颗直径5mm的钨合金钢珠表示；钢制容器为45号钢材料，高20cm、直径6cm、厚度4mm。网格如下图所示。

图2.网格示意图

2.计算结果

装药起爆及驱动破片飞散过程如下图所示。

图3. 炸药起爆及驱动破片飞散

通过模拟可看出，冲击波先于破片作用于容器壁，并对容器产生破坏作用，使容器发生变形。

图4.  炸药先于破片对容器产生破坏

当破片群到达容器壁处时，将与冲击波一起对容器造成破坏。对容器壁的瞬时最大压力将达到0.4MPa。

图5. 爆炸冲击波-破片群联合作用

最终在爆炸冲击波-破片群的共同作用下，容器将发生花瓣状破坏，其破坏程度将远大于二者的单独作用。

图6. 容器发生花瓣状破坏